Оскільки комутатори локальної мережі використовують віртуальну комутацію каналів, вони технічно можуть забезпечити безперебійну пропускну здатність між усіма вхідними та вихідними портами, що дозволяє високошвидкісну передачу даних між портами без створення вузьких місць у передачі. Це значно збільшує пропускну здатність інформаційних точок мережі та оптимізує мережеву систему в цілому. У цій статті пояснюються п'ять основних технологій, що використовуються.
1. Програмована ASIC (інтегральна схема спеціального призначення)
Це спеціалізована інтегральна схема, спеціально розроблена для оптимізації комутації другого рівня. Це основна технологія інтеграції, яка використовується в сучасних мережевих рішеннях. На одному чіпі можна інтегрувати кілька функцій, що пропонує такі переваги, як проста конструкція, висока надійність, низьке енергоспоживання, вища продуктивність і нижча вартість. Програмовані мікросхеми ASIC, широко використовувані в комутаторах локальних мереж, можуть бути налаштовані виробниками або навіть користувачами для задоволення потреб застосувань. Вони стали однією з ключових технологій у застосуванні комутаторів локальних мереж.
2. Розподілений трубопровід
Завдяки розподіленій конвеєрній передачі, кілька розподілених механізмів пересилання можуть швидко та незалежно пересилати відповідні пакети. В одному конвеєрі кілька мікросхем ASIC можуть одночасно обробляти кілька кадрів. Такий паралельний розподіл та конвеєрна передача піднімають продуктивність пересилання на новий рівень, досягаючи продуктивності лінійної швидкості для одноадресного, широкомовного та багатоадресного трафіку на всіх портах. Таким чином, розподілена конвеєрна передача є важливим фактором у підвищенні швидкості комутації локальної мережі.
3. Динамічно масштабована пам'ять
Для передових комутаторів локальних мереж висока продуктивність та високоякісна функціональність часто залежать від інтелектуальної системи пам'яті. Технологія динамічно масштабованої пам'яті дозволяє комутатору розширювати ємність пам'яті на льоту відповідно до вимог трафіку. У комутаторах 3-го рівня частина пам'яті безпосередньо пов'язана з механізмом пересилання, що дозволяє додавати більше інтерфейсних модулів. Зі збільшенням кількості механізмів пересилання відповідно розширюється і обсяг пов'язаної пам'яті. Завдяки конвеєрній обробці ASIC буфери можна динамічно створювати для збільшення використання пам'яті та запобігання втраті пакетів під час великих пакетів даних.
4. Розширені механізми черг
Незалежно від потужності мережевого пристрою, він все одно страждатиме від перевантаження в підключених сегментах мережі. Традиційно трафік на порту зберігається в одній вихідній черзі, обробляючись суворо в порядку FIFO незалежно від пріоритету. Коли черга заповнена, надлишкові пакети відкидаються; коли черга подовжується, затримка збільшується. Цей традиційний механізм черг створює труднощі для програм реального часу та мультимедійних програм.
Отже, багато постачальників розробили передові технології черг для підтримки диференційованих послуг на сегментах Ethernet, контролюючи при цьому затримку та джиттер. Вони можуть включати кілька рівнів черг на порт, що дозволяє краще розрізняти рівні трафіку. Мультимедійні пакети та пакети даних реального часу розміщуються у чергах з високим пріоритетом, а завдяки зваженій справедливій черзі ці черги обробляються частіше, без повного ігнорування трафіку з нижчим пріоритетом. Користувачі традиційних програм не помічають змін у часі відгуку або пропускній здатності, тоді як користувачі, які запускають програми, критичні до часу, отримують своєчасні відповіді.
5. Автоматична класифікація трафіку
Під час передачі даних у мережі деякі потоки даних є важливішими за інші. Комутатори локальних мереж третього рівня почали впроваджувати технологію автоматичної класифікації трафіку, щоб розрізняти різні типи та пріоритети трафіку. Практика показує, що завдяки автоматичній класифікації комутатори можуть наказувати конвеєру обробки пакетів розрізняти потоки, призначені користувачем, досягаючи низької затримки та високопріоритетної переадресації. Це не тільки забезпечує ефективний контроль та управління спеціальними потоками трафіку, але й допомагає запобігти перевантаженню мережі.
Час публікації: 20 листопада 2025 р.